燃气轮机尾筒密封件首轮国产化制造与挂机实验

天然气发电厂面对的竞争压力之一是燃气轮机技术被国外垄断造成的热端部件费用高昂。为尽快改变这一局面,按照从静止件向转动件有序推进的既定规划,率先在国内开展了燃气轮机尾筒密封件首轮国产化制造技术研究与挂机实验。基于运行维护体验,简述了尾筒密封件延寿修理与制造国产化的必要性,提出了军民融合的技术开发路线,分析了国产化制造技术开发的难点。基于航空发动机制造经验,在对比分析原型结构的基础上,用国产材料替代进口材料,用拆分与组合方法取代了整体锻铸技术,完成了样品试制。运用挂机实验方法检证国产化制造研究成果,取得了安全运行5个月但未满足一个完整检修周期的实绩。研究表明:重型燃气轮机制造技术与航空发动机制造技术虽有共性,但差异更为显著,尤需重视。研究结果揭示了国内与国外燃气轮机先进制造技术的真实差距,这些经验可为下一轮持续创新提供借鉴,也能给国家层面的燃气轮机国产化提供参考。

燃气轮机国产化尾筒密封挂机实验结果分析

国内某燃气轮机电厂进行了首轮国产化尾筒密封件试制,其目的是打破OEM厂家技术垄断,推进燃气轮机热部件国产化技术,节省企业运维成本。实验件针对进口原件进行了部分改进并挂机实验,经过一段时间运行后,实验件损坏严重,不可继续使用。本文通过对实验件缺陷分析及与同批次原件对比分析,判定了损坏原因,通过金相分析和工艺改进,针对性提出了改进方案。在总结了首轮挂机实验经验教训后,进行了新一轮实验件制造,择机继续进行挂机实验,持续推进燃机国产化技术实践与研究。

燃气轮机尾筒密封件增设热障涂层与挂机运行实验

基于第1轮燃气轮机国产化制造的经验与教训,提出了更为稳健的军民融合技术开发思路,对新采购到货的尾筒密封件通流外表面增设热障涂层。选用航空发动机修理用的先进涂层材料并研发了适用于燃气轮机的热障涂层制备工艺技术,完成了样品研制,分别在连续运行以及两班制运行的联合循环机组上进行了挂机实验。结果显示,涂层材料经受住了至少1个检修周期的运行考验,一些产品实现了延寿2个检修周期的目标,一些产品未能实现延寿至少1个检修周期的正常预期目标。部分实验未达到预期延寿目标主要是受限于尾筒密封件基材性能,其次是涂层制备工艺不稳定。提出热障涂层材料与制备工艺的技术改进设想,总结了主要成果、教训和不足之处。